الطاقة الدورانية

الطاقة الدورانية أو الطاقة الحركية الزاوية هي الطاقة الحركية الناتجة عن دوران الجسم، وهي جزء من طاقته الحركية الكلية . عند النظر إلى الطاقة الدورانية بشكل منفصل حول محور دوران الجسم ، يُلاحظ الاعتماد التالي على عزم القصور الذاتي للجسم : ^{[ 1 ]}$${\displaystyle E_{\text{rotational}}={\tfrac {1}{2}}I\omega ^{2}}$$ أين

الشغل الميكانيكي المطلوب أو المُطبَّق أثناء الدوران يساوي عزم الدوران مضروبًا في زاوية الدوران. أما القدرة اللحظية لجسم يتسارع زاويًا فتساوي عزم الدوران مضروبًا في السرعة الزاوية. بالنسبة للأجسام الطافية (غير المتصلة)، يكون محور الدوران عادةً حول مركز كتلتها .

لاحظ العلاقة الوثيقة بين نتيجة الطاقة الدورانية والطاقة التي تحملها الحركة الخطية (أو الانتقالية): $${\displaystyle E_{\text{translational}}={\tfrac {1}{2}}mv^{2}}$$

في النظام الدوار، يأخذ عزم القصور الذاتي ، I ، دور الكتلة، m ، والسرعة الزاوية ،${\displaystyle \omega }$، تأخذ دور السرعة الخطية، v . تتراوح الطاقة الدورانية للأسطوانة المتدحرجة من نصف الطاقة الانتقالية (إذا كانت ذات كتلة) إلى نفس الطاقة الانتقالية (إذا كانت مجوفة).

ومن الأمثلة على ذلك حساب الطاقة الحركية الدورانية للأرض . بما أن للأرض فترة دوران نجمية تبلغ 23.93 ساعة، فإن سرعتها الزاوية تساوي7.29 × 10⁻⁵ راديان/ثانية ^.  [ ^{2 ] للأرض} عزم قصور ذاتي ^، I =8.04 × 10³⁷ ^كجم  ·م² ^. [ ^{3 ] لذلك} ، فإن طاقته الحركية الدورانية هي2.14 × 10 ²⁹  جول​

يمكن أيضًا استغلال جزء من طاقة دوران الأرض باستخدام طاقة المد والجزر . يُولّد الاحتكاك الإضافي الناتج عن موجتي المد والجزر العالميتين طاقةً بطريقة فيزيائية، مما يُبطئ بشكل طفيف السرعة الزاوية للأرض ω . وبسبب قانون حفظ الزخم الزاوي ، تنقل هذه العملية الزخم الزاوي إلى حركة القمر المدارية ، مما يزيد من بُعده عن الأرض وفترة دورانه حولها (انظر " التزامن المدّي" لمزيد من التفاصيل حول هذه العملية).

• دولاب الموازنة
• قائمة مشاريع تخزين الطاقة
• دوار صلب
• التحليل الطيفي الدوراني

• Resnick, R. and Halliday, D. (1966) PHYSICS , Section 12-5, John Wiley & Sons Inc.